Des composants 500 fois plus petits pour les puces IA ?

Des chercheurs viennent de fabriquer des composants photoniques jusqu’à 500 fois moins encombrants que leurs équivalents classiques. Et la prouesse ne vient pas d’une nouvelle machine de gravure : elle vient d’un algorithme capable de dessiner des formes qu’aucun ingénieur n’aurait spontanément imaginées. L’équipe de Harvard et de l’Institut Max-Planck travaille sur des puces photoniques. Contrairement aux processeurs traditionnels, elles utilisent la lumière pour transporter certaines informations. Cette technologie intéresse particulièrement les télécommunications, les ordinateurs quantiques et les centres de données, où déplacer toujours plus de données entre les puces devient un véritable goulet d’étranglement.

Le procédé employé s’appelle la conception inverse. Au lieu de dessiner un composant puis de vérifier son fonctionnement, les chercheurs donnent au logiciel le résultat désiré : séparer différentes longueurs d’onde, trier plusieurs modes lumineux ou réfléchir la lumière. L’algorithme optimise ensuite la répartition de la matière jusqu’à obtenir une nanostructure efficace et compatible avec les procédés industriels. Ce n’est donc pas une IA générative qui « invente une puce » comme ChatGPT rédige un texte, mais un puissant système d’optimisation mathématique. Les chercheurs ont réellement fabriqué et testé trois familles de composants en nitrure de silicium. Certains multiplexeurs occupent une surface 50 à 300 fois plus petite que les modèles conventionnels ; pour certains dispositifs chargés de trier les modes de lumière, le gain atteint environ 500 fois. Les miroirs microscopiques réfléchissent, eux, jusqu’à 98,5 % de la lumière reçue.

Il faut cependant éviter une confusion : l’ensemble d’une puce n’est pas devenu 500 fois plus petit. Ce sont certaines briques photoniques qui ont été miniaturisées. Et les chercheurs doivent maintenant les intégrer à des circuits plus complexes. L’enjeu touche directement la France. À Grenoble, le CEA-Leti développe lui aussi des interconnexions photoniques destinées à soulager les échanges de données dans les futures architectures d’IA. La prochaine révolution des puces ne viendra donc peut-être pas uniquement de transistors toujours plus petits. Elle pourrait aussi venir d’algorithmes capables d’utiliser beaucoup mieux chaque micromètre disponible.

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